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罗汉果甜苷Ⅴ(MogrosidesⅤ)是一种非常具有市场价值的纯天然甜味剂,目前主要通过罗汉果直接提取获得,单纯从果实中提取罗汉果甜苷存在提取率低,产量容易受季节、地域、天气等自然因素影响的缺点,植物细胞大规模悬浮培养则有可能克服这些不足。因此,本论文通过罗汉果愈伤组织悬浮培养的方式,建立了其悬浮培养体系,并对悬浮培养的工艺条件进行了优化,实现5L反应器的悬浮放大培养。并建立了罗汉果细胞超低温保藏方法。本论文的研究将对后续采用细胞大规模悬浮培养生产罗汉果甜苷Ⅴ具有一定的指导和借鉴意义。 1.罗汉果胚性愈伤组织诱导的工艺方法建立 对罗汉果离体组织进行筛选和激素控制条件的优化,研究结果表明罗汉果种子作为外植体时能够得到更适于液体悬浮培养的胚性愈伤组织。胚性愈伤组织诱导的最适激素浓度配比为6-苄基腺嘌呤(6-BA)1.0 mg/L和萘乙酸(NAA)0.5 mg/L。固态培养时愈伤组织的对数生长阶段为15-30 d,所以固态培养的最佳继代时间为25-30 d。研究表明在B5培养基中添加6-BA1.0 mg/L和NAA2.0 mg/L,并附加100 mg/L的水解酪蛋白是愈伤组织生长和增殖的最佳培养条件。 2.罗汉果细胞液体悬浮培养工艺体系建立 为了建立胚性松散愈伤组织的悬浮培养工艺,本论文研究了激素、碳源、氨基酸、培养基初始pH、装液量等工艺条件对悬浮细胞生长和活力的影响,得到最优的悬浮培养工艺条件为:激素配比6-BA1.0 mg/L和NAA2.0 mg/L,3%的蔗糖,10 mg/L脯氨酸,培养基初始pH为5.0,装液量为30%。并进一步研究了前体(苯丙氨酸)和诱导剂(茉莉酮酸甲酯、水杨酸)对罗汉果细胞生长和甜苷Ⅴ合成的影响,结果证实500 mg/L的苯丙氨酸可以提高细胞中甜苷Ⅴ的含量,产量相比对照组提高了25.6%。最终实现了5L反应器的悬浮放大培养,为采用罗汉果细胞大规模悬浮培养生产甜苷Ⅴ奠定了基础。 3.基于细胞活性和电容测定的罗汉果细胞超低温保藏方法建立。 良好细胞系的保存对于高产细胞特性的保持非常关键。但是传统优化保藏方法的技术耗时太长,效率低,本文则建立了一种基于活细胞电容值定量测定的植物细胞超低温保藏的快速评价方法,优化了罗汉果细胞超低温保藏方法。确定采用0.2M的蔗糖为预处理剂,处理细胞9h,培养基中附加10%蔗糖和10%的DMSO时,为细胞较好的冷冻保藏方法。细胞复苏实验表明细胞存活率与采用活细胞电容值得到的存活率具有较好的相关性,说明基于活细胞传感仪的细胞冻存活性评价方法具有较好的可行性和可靠性。